DE102016008821A1 - Dialysis machine and method for correcting the blood flow value - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Dialysegerät mit einem extrakorporalen Blutkreislauf, in dem ein Dialysator, eine Blutpumpe und ein arterieller Drucksensor angeordnet sind, wobei das Dialysegerät des Weiteren über eine Kompensationseinrichtung verfügt, mittels derer der eingestellte Wert für den Blutfluss durch den extrakorporalen Kreislauf unter Verwendung des arteriellen Blutdrucks auf einen kompensierten Wert korrigierbar ist, wobei das Dialysegerät des Weiteren über Erkennungsmittel verfügt, die ausgebildet sind, zu erkennen, ob der arterielle Drucksensor an den extrakorporalen Blutkreislauf angeschlossen ist oder nicht, und dass das Dialysegerät eine Schätzeinheit aufweist, die ausgebildet ist, einen Wert für den arteriellen Blutdruck zu schätzen, sofern durch die Erkennungsmittel erkannt wird, dass der arterielle Drucksensor nicht an den extrakorporalen Blutkreislauf angeschlossen ist.The invention relates to a dialysis machine with an extracorporeal blood circulation, in which a dialyzer, a blood pump and an arterial pressure sensor are arranged, wherein the dialysis machine further has a compensation device, by means of which the set value for the blood flow through the extracorporeal circulation using the arterial The blood pressure can be corrected to a compensated value, wherein the dialysis machine further has detection means, which are adapted to detect whether the arterial pressure sensor is connected to the extracorporeal blood circulation or not, and that the dialysis machine has an estimation unit, which is designed Estimate the value of the arterial blood pressure, if detected by the detection means that the arterial pressure sensor is not connected to the extracorporeal blood circulation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dialysegerät mit einem extrakorporalen Blutkreislauf, in dem ein Dialysator, ein arterieller Drucksensor und eine Blutpumpe angeordnet sind, wobei das Dialysegerät des Weiteren über eine Kompensationseinrichtung verfügt, mittels derer der eingestellte Wert für den Blutfluss durch den extrakorporalen Kreislauf unter Verwendung des arteriellen Blutdrucks auf einen kompensierten Wert korrigierbar ist.The present invention relates to a dialysis machine with an extracorporeal blood circulation, in which a dialyzer, an arterial pressure sensor and a blood pump are arranged, wherein the dialysis machine further has a compensation device, by means of which the set value for the blood flow through the extracorporeal circuit using the arterial blood pressure can be corrected to a compensated value.
Aus dem Stand der Technik sind Dialysegeräte bekannt, die im extrakorporalen Kreislauf zwischen der arteriellen Nadel und der Blutpumpe einen arteriellen Drucksensor aufweisen. Dieser dient zur Erfassung des arteriellen Drucks bei einer Dialysebehandlung. Der Drucksensor ist über eine Druckableitung mit einer arteriellen Leitung des extrakorporalen Blutkreislaufes verbunden. Die Druckableitung weist üblicherweise einen Transducer-Protector (im Folgenden „TP”) auf, der den Drucksensor vor Kontakt mit dem Patientenblut schützt. Dies wird meist durch eine Hydrophobmembran im TP erreicht.From the prior art dialysis machines are known which have an arterial pressure sensor in the extracorporeal circuit between the arterial needle and the blood pump. This serves to detect the arterial pressure in a dialysis treatment. The pressure sensor is connected via a pressure discharge to an arterial line of the extracorporeal blood circulation. The pressure drain typically includes a transducer protector (hereinafter "TP") that protects the pressure sensor from contact with the patient's blood. This is usually achieved by a hydrophobic membrane in the TP.
Der TP dient somit zur Trennung der Blutseite von der Maschinenseite und verhindert die Kontamination der Maschine durch Blut, das durch den extrakorporalen Kreislauf fließt. Dies kann ansonsten zu Kreuzkontaminationen zwischen Patienten führen.The TP thus serves to separate the blood side from the machine side and prevents contamination of the machine by blood flowing through the extracorporeal circuit. Otherwise, this can lead to cross-contamination between patients.
Der TP befindet sich üblicherweise in einer Druckableitung, d. h. z. B. in einem Schlauchstück, das den extrakorporalen Blutkreislauf, inbesondere dessen arterieller Abschnitt, mit dem arteriellen Drucksensor verbindet. Der TP enthält üblicherweise eine Hydrophobmembran, die das Blut von dem Drucksensor fern hält.The TP is usually in a pressure discharge, i. H. z. B. in a piece of tubing that connects the extracorporeal blood circulation, in particular its arterial portion, with the arterial pressure sensor. The TP typically includes a hydrophobic membrane that keeps the blood away from the pressure sensor.
Bekannte Dialysegeräte verfügen des Weiteren über eine Kompensationseinrichtung, die unter Verwendung des Wertes des arteriellen Blutdrucks den von einem Nutzer des Dialysegerätes eingestellten Wert für den Blutfluss durch den extrakorporalen Kreislauf korrigiert, wobei der Behandlung der korrigierte Wert zugrunde gelegt wird. Diese Korrektur ist erforderlich, da aufgrund eines ovalisierten Schlauchquerschnitts stromauf der Blutpumpe der berechnete effektive Blutfluss ggf. nicht der eigentlichen, eingestellten Pumprate entspricht.Known dialysis machines furthermore have a compensation device which, using the value of the arterial blood pressure, corrects the blood flow through the extracorporeal circulation set by a user of the dialysis machine, the treatment being based on the corrected value. This correction is necessary because due to an ovalized tube cross-section upstream of the blood pump, the calculated effective blood flow may not correspond to the actual, set pumping rate.
Der arterielle Druck im Blut wird somit benötigt, um einen Wert für einen kompensierten Blutfluss bereitzustellen. Dabei ist es aus dem Stand der Technik bekannt, den kompensierten, d. h. korrigierten Blutfluss Qb aus dem eingestellten Blutfluss Qb,set nach der folgenden Beziehung zu bestimmen.
Dabei gilt: α = 1,0 und β = 0,00057; Q in [ml/min], Pa in [mmHg]Where: α = 1.0 and β = 0.00057; Q in [ml / min], P a in [mmHg]
Wird die arterielle Druckableitung nicht angeschlossen, wird an dem arteriellen Drucksensor stets der Atmosphärendruck (Pa = 0 mmHg) gemessen. Dies bedeutet gemäß Gleichung (1), dass der angezeigte Blutfluss Qb gleich dem eingestellten Blutfluss Qb,set ist, das heißt eine Korrektur nicht stattfindet. Dies wiederum kann dazu führen, dass der angezeigte Wert für Qb den vom Bediener eingestellten Wert Qb,set um mehr als 11% übersteigt. Dies hat zur Folge, dass die ärztliche Verschreibung bzw. das akkumulierte gereinigte Blutvolumen für eine Dialysebehandlung nicht erreicht wird, da die reale effektive Blutflussrate kleiner ist als die vom Nutzer eingestellte.If the arterial pressure discharge is not connected, the atmospheric pressure (P a = 0 mmHg) is always measured at the arterial pressure sensor. This means according to equation (1) that the indicated blood flow Q b is equal to the adjusted blood flow Q b, set , that is, a correction does not take place. This, in turn, may cause the displayed value of Q b to exceed the user-set value Q b, set by more than 11%. As a result, the medical prescription or the accumulated purified blood volume for a dialysis treatment is not reached because the real effective blood flow rate is smaller than that set by the user.
Aus der Praxis ist es bekannt, dass Behandlungen ohne eine angeschlossene Druckableitung und damit ohne angeschlossenen Drucksensor durchgeführt werden, was einen Missbrauch des Dialysegerätes darstellt. Gleichwohl soll auch für diesen Fall eine realistische Angabe des tatsächliches Blutflusses möglich sein.From practice it is known that treatments are performed without a connected pressure discharge and thus without connected pressure sensor, which is a misuse of the dialysis machine. Nevertheless, a realistic indication of the actual blood flow should also be possible for this case.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dialysegerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass auch bei nicht angeschlossenem arteriellen Drucksensor, insbesondere bei nicht angeschlossener arterieller Druckableitung die Angabe eines realistischen Wertes für den Blutfluss möglich ist.The present invention has the object, a dialysis machine of the type mentioned in such a way that even with not connected arterial pressure sensor, especially when not connected arterial pressure derivative, the indication of a realistic value for the blood flow is possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Dialysegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a dialysis machine having the features of
Danach ist vorgesehen, dass das Dialysegerät des Weiteren über Erkennungsmittel verfügt, die ausgebildet sind, zu erkennen, ob der arterielle Drucksensor an den extrakorporalen Blutkreislauf angeschlossen ist oder nicht, und dass das Dialysegerät eine Schätzeinheit aufweist, die ausgebildet ist, einen Wert für den arteriellen Blutdruck (Pa) zu schätzen, sofern durch die Erkennungsmittel erkannt wird, dass der arterielle Drucksensor nicht an den extrakorporalen Blutkreislauf angeschlossen ist, was beispielsweise dadurch bedingt sein kann, dass die arterielle Druckableitung nicht eingesetzt wurde.Thereafter, it is contemplated that the dialysis machine further comprises detecting means configured to recognize whether or not the arterial pressure sensor is connected to the extracorporeal blood circuit, and that the dialysis machine has an estimation unit that is configured To estimate the value of the arterial blood pressure (Pa), if it is detected by the detection means that the arterial pressure sensor is not connected to the extracorporeal blood circulation, which may be caused, for example, that the arterial pressure discharge was not used.
Die vorliegende Erfindung basiert somit auf dem Gedanken, auch bei dem Fehlen des Anschlusses des Drucksensors an den extrakorporalen Kreislauf eine möglichst zuverlässige Kompensation bzw. Korrektur des eingestellten Blutflusses im extrakorporalen Kreislauf bereitstellen zu können. Dabei haben die Erkennungsmittel die Aufgabe, festzustellen, ob der arterielle Drucksensor angeschlossen ist oder nicht und die Schätzmittel haben die Aufgabe für den Fall, dass kein arterieller Drucksensor angeschlossen ist, einen Ersatzwert für den (nicht gemessenen) arteriellen Blutdruck im extrakorporalen Kreislauf bereitzustellen.The present invention is thus based on the idea to be able to provide the most reliable possible compensation or correction of the set blood flow in the extracorporeal circulation even in the absence of the connection of the pressure sensor to the extracorporeal circuit. The purpose of the detection means is to determine whether the arterial pressure sensor is connected or not and the estimation means have the task in the event that no arterial pressure sensor is connected to provide a replacement value for the (non-measured) arterial blood pressure in the extracorporeal circuit.
Unter einem „angeschlossenem Drucksensor” ist zu verstehen, dass der Drucksensor so mit dem extrakorporalen Kreislauf verbunden ist, dass dieser in der Lage ist, den Druck in dem extrakorporalen Kreislauf zu messen.By a "connected pressure sensor" is meant that the pressure sensor is connected to the extracorporeal circuit so that it is able to measure the pressure in the extracorporeal circuit.
Das Nichtanschließen eines Drucksensors kann durch das Fehlen der Druckableitung bedingt sein, d. h. des Schlauch- bzw. Leitungsstücks, das den extrakorporalen Kreislauf mit dem Drucksensor verbindet und in dem sich üblicherweise der TP befindet.Failure to connect a pressure sensor may be due to the lack of pressure discharge, i. H. the hose or line piece that connects the extracorporeal circuit to the pressure sensor and in which the TP is usually located.
Dieser kann dann verwendet werden, um die Kompensation des Blutflusses vorzunehmen. Der kompensierte, d. h. korrigierte Wert für den Blutfluss kann sodann der Behandlung zugrunde gelegt werden, angezeigt werden etc.This can then be used to make the compensation of blood flow. The compensated, d. H. corrected value for the blood flow can then be used as a basis for the treatment, displayed etc.
In einer denkbaren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die genannte Kompensationseinrichtung ausgebildet ist, den Wert für den kompensierten Blutfluss nach der obigen Gleichung (1) zu bestimmen. Bei Verwendung dieser Gleichung wird für Pa nicht der gemessene, sondern der geschätzte arterielle Blutdruck verwendet.In a conceivable embodiment, it is provided that the said compensation device is designed to determine the value for the compensated blood flow according to equation (1) above. Using this equation, not the measured, but the estimated arterial blood pressure is used for P a .
Die Schätzeinheit kann ausgebildet sein, den arteriellen Blutdruck auf einen konstanten Wert, vorzugsweise auf den Wert von Pa = –200 mmHg zu schätzen. Unabhängig von dem eingestellten Blutfluss kann z. B. nach Gleichung (1) mit einem konstanten Wert für Pa ein Wert für Qb ermittelt werden. Der beispielhaft angegebene Wert von –200 mmHg entspricht in etwa dem Druckwert, der sich bei einem Blutfluss von Qb,set = 300 ml/min bei einer normalen Dialysebehandlung ergibt.The estimation unit may be designed to estimate the arterial blood pressure to a constant value, preferably to the value of P a = -200 mmHg. Regardless of the set blood flow z. B. according to equation (1) with a constant value for P a a value for Q b are determined. The exemplified value of -200 mmHg corresponds approximately to the pressure value which results with a blood flow of Q b, set = 300 ml / min in a normal dialysis treatment.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schätzeinheit ausgebildet, den arteriellen Blutdruck in Abhängigkeit des nutzerseitig eingestellten Blutflusses Qb,set zu schätzen, wobei ein Speicher oder sonstiges Berechnungsmittel vorgesehen ist, in dem ein Zusammenhang zwischen dem arteriellen Blutdruck Pa und dem nutzerseitig eingestellten Blutfluss Qb,set hinterlegt ist. Denkbar sind beispielsweise eine Kurve oder eine Tabelle für den Zusammenhang Pa = f(Qb,set). Auf der Grundlage dieser Werte, die in einer Software hinterlegt sein können, kann dann aus Qb,set der Wert für Pa ermittelt werden und schließlich der Blutfluss z. B. nach Gleichung (1) berechnet werden.In a further embodiment of the invention, the estimation unit is designed to estimate the arterial blood pressure as a function of the user-set blood flow Q b, set , wherein a memory or other calculation means is provided in which a relationship between the arterial blood pressure P a and the user-set Blood flow Q b, set is deposited. For example, a curve or a table is conceivable for the relationship P a = f (Q b, set ). On the basis of these values, which can be stored in a software, the value for P a can then be determined from Q b, set and finally the blood flow z. B. calculated according to equation (1).
Die Schätzeinheit kann des Weiteren derart ausgebildet sein, dass in den genannten Zusammenhang zwischen dem eingestellten Blutfluss und dem arteriellen Blutdruck weitere Parameter hineinspielen. In Betracht kommen beispielsweise eine Eigenschaft der verwendeten Kanüle, wie beispielsweise deren Außendurchmesser und/oder der Hämatokritwert HKT des Blutes.The estimation unit can furthermore be designed in such a way that further parameters play a role in the aforementioned relationship between the set blood flow and the arterial blood pressure. For example, a property of the cannula used, such as, for example, its outer diameter and / or the hematocrit value HKT of the blood, may be considered.
Bei einem gegebenen arteriellen Blutschlauch kann somit der Zusammenhang zwischen dem geschätzten arteriellen Blutdruck und dem eingestellten Blutfluss noch durch die Dialysekanüle und/oder durch den Hämatokritwert des Blutes beeinflusst werden. Prinzipiell kann eine Kurvenschar bzw. Tabellen für die Funktion Pa = f(Qb,set) in Abhängigkeit der Dialysekanüle und des Hämatokrits experimentell ermittelt und in der Software hinterlegt werden. Der Typ der Dialysekanüle sowie der Hämatokritwert kann durch User-Angabe über ein User-Interface vor einer Dialysebehandlung festgelegt werden. Auch ist es denkbar, dass der Hämatokritwert während der Dialyse durch eine Dialysemaschine gemessen wird und dann der Messwert entsprechend verwendet wird.For a given arterial blood tube, the relationship between the estimated arterial blood pressure and the adjusted blood flow can thus still be influenced by the dialysis cannula and / or by the hematocrit value of the blood. In principle, a set of curves or tables for the function P a = f (Q b, set ) depending on the dialysis cannula and the hematocrit can be determined experimentally and stored in the software. The type of dialysis cannula and the hematocrit value can be specified by user input via a user interface before dialysis treatment. It is also conceivable that the hematocrit value is measured during dialysis by a dialysis machine and then the measured value is used accordingly.
Typische Dialysekanülen sind:
- – 16 G mit 1,6 mm Außendurchmesser
- – 17 G mit 1,5 mm Außendurchmesser
- – 15 G mit 1,8 mm Außendurchmesser.
- - 16 G with 1.6 mm outside diameter
- - 17 G with 1.5 mm outer diameter
- - 15 G with 1.8 mm outside diameter.
Typische Werte für den Hämatokritwert liegen im Bereich zwischen 27 und 42%.Typical values for the hematocrit value range between 27 and 42%.
Für eine Realisierung dieser Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, den Zusammenhang zwischen dem geschätzten arteriellen Blutdruck und dem eingestellten Blutfluss bei einer typischen Dialysekanüle z. B. bei einer 16 G Nadel und bei einem typischen Hämatokritwert, z. B. 35% zu ermitteln und dann in der Software zu hinterlegen.For a realization of this embodiment of the invention, it is advantageous to determine the relationship between the estimated arterial blood pressure and the adjusted blood flow in a typical dialysis cannula e.g. At a 16G needle and at a typical hematocrit level, e.g. B. 35% to determine and then deposit in the software.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schätzeinheit ausgebildet ist, den arteriellen Blutdruck in Abhängigkeit des gemessenen venösen Blutdrucks im extrakorporalen Blutkreislauf zu schätzen.In a further embodiment of the invention it is provided that the estimation unit is formed, the arterial blood pressure in dependence of the measured venous blood pressure in the extracorporeal blood circulation.
Diese Ausführungsform der Erfindung wird anhand der einzigen Figur näher erläutert, die einen extrakorporalen Blutkreislauf eines Hämodialysegerätes gemäß der Erfindung darstellt.This embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the single figure, which represents an extracorporeal blood circulation of a hemodialysis machine according to the invention.
Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen
Von der arteriellen Nadel
Die gestrichelte Linie in 1b stellt den Übergang von dem Schlauchsystem zum Dialysegerät dar. Dort wird somit die Druckableitung mit dem Drucksensor verbunden, z. B. mit einer Luer-Lock-Verbindung.The dashed line in Fig. 1b represents the transition from the tube system to the dialysis machine. There, the pressure discharge is thus connected to the pressure sensor, e.g. B. with a Luer-lock connection.
Der Dialysator ist mit dem Bezugszeichen
Stromabwärts des Dialysators
Stromabwärts der venösen Tropfkammer
Über die venöse Nadel
Im Folgenden wird nun dargestellt, wie anhand des venösen Blutdruckes Pv, der z. B. in oder an der venösen Tropfkammer
Analog des Ohm'schen Gesetzes gilt für die arterielle Seite des extrakorporalen Blutkreislaufes Qb = (Pf,a – Pa)/Ra. Löst man diese Gleichung nach Pa auf, ergibt sich:
Auf der venösen Seite des extrakorporalen Blutkreislaufes ergibt sich Qb – QUF = (Pv – Pf,v)/R.On the venous side of the extracorporeal blood circulation, Q b - Q UF = (P v -P f, v ) / R.
Löst man diese Gleichung nach dem venösen Druck auf, ergibt sich:
Addiert man die Gleichungen (2') und (3') ergibt sich:
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind: Pf der Fisteldruck, Pf,a der Fisteldruck an der Stelle der arteriellen Dialysenadel, Pf,v der Fisteldruck an der Stelle der venösen Dialysenadel, Pa der arterielle Druck vor der Blutpumpe, Pv der venöse Druck an der venösen Tropfkammer, Pv,0 der gemessene venöse Druck beim Stopp der Blutpumpe und bei geöffneter venösen Klemme, Qb,set der eingestellte Blutfluss, Qb der kompensierte Blutfluss, QUF die Ultrafiltrationsrate, Ra der Strömungswiderstand zwischen der arteriellen Druckableitung
Die Länge des arteriellen Schlauchabschnittes zwischen der arteriellen Druckableitung und dem arteriellen Nadelkonnektor ist nahezu identisch zur Länge des venösen Schlauchabschnittes zwischen der venösen Tropfkammer und dem venösen Nadelkonnektor. Diese Länge kann beispielsweise ca. 190 cm betragen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass in einer Routinedialyse arterielle und venöse Nadeln eines gleichen Typs, z. B. 16 G verwendet werden, sind die Strömungswiderstände der oben genannten Schlauchabschnitte auch nahezu identisch, das heißt es gilt in Gleichung (4') Ra = Rv. Daraus ergibt sich:
Die Ultrafiltrationsrate QUF in der Dialyse ist relativ klein. Vernachlässigt man diesen Wert oder misst man Pa bei ausgeschalteter Ultrafiltration ergibt sich aus Gleichung (5') die folgende Beziehung:
Die Drucke im Shunt bzw. in der Fistel können wie folgt abgeschätzt werden:
Für den Fall der Fistel gilt:
For the case of fistula:
Für den Shunt gelten folgende Beziehungen:
Daraus ergibt sich aus Gleichung (6') im Fistelfall
Aus Gleichung (6') ergibt sich im Shunt-Fall
Bei der Hämodialyse ist es verpflichtend, den Blutdruck eines Patienten zu messen. Der mittlere arterielle Blutdruck MAP in den Gleichungen (7') und (9') ist deshalb bekannt. Dieser MAP-Wert kann entweder durch einen in die Dialysemaschine integrierten Blutdruckmonitor (BPM) automatisch ermittelt werden oder per User Interface manuell eingegeben werden. In diesen Fällen kann der gesuchte Wert Pa bei gemessenen Pv nach Gleichung (7') oder nach Gleichung (9') ermittelt werden.In hemodialysis, it is mandatory to measure the blood pressure of a patient. The mean arterial blood pressure MAP in equations (7 ') and (9') is therefore known. This MAP value can either be determined automatically by a blood pressure monitor (BPM) integrated into the dialysis machine or entered manually via a user interface. In these cases, the sought value P a for measured P v can be determined according to equation (7 ') or according to equation (9').
Wie dies aus den Gleichungen (8') und (10') hervorgeht, wird in diesen Fällen zur Bestimmung von Pa der Wert Pf,v benötigt, der in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung durch die Beziehung Pf,v = Pv0 + 14,72 ermittelt werden kann.As can be seen from the equations (8 ') and (10'), the determination of P a in these cases requires the value P f, v , which in a further preferred embodiment is represented by the relation P f, v = P v0 + 14.72 can be determined.
Diese Beziehung ergibt sich wie folgt:
Nach der Verbindung des Patienten mit dem extrakorporalen Blutkreislauf wird die Blutpumpe gestartet und das Patientenblut in den extrakorporalen Blutkreislauf gefördert. Sobald der optische Detektor das Blut an der venösen Tropfkammer erkennt, wird die Blutpumpe gestoppt und die venöse Klemme
After connecting the patient to the extracorporeal blood circulation, the blood pump is started and the patient's blood is delivered to the extracorporeal bloodstream. Once the optical detector detects the blood at the venous drip chamber, the blood pump is stopped and the
Unter Berücksichtigung des hydrostatischen Druckes zwischen dem Fistelzugang am Patientenarm und der venösen Druckableitung
Dabei ist r die Wasserdichte und beträgt 1000 kg/m3, H ist der Höhenunterschied zwischen dem Fistelzugang und der venösen Druckableitung
Mit einer Höhendifferenz von 0,2 m ergibt sich daraus:
r·g·H = 1000·9,81·0,2 = 14,72 mmHg.With a height difference of 0.2 m, this results in:
r · g · H = 1000 · 9.81 · 0.2 = 14.72 mmHg.
Setzt man diesen Wert in Gleichung (11') ein, ergibt sich die genannte Beziehung, nämlich
Bei Kenntnis dieses Wertes sowie des venösen Blutdrucks lässt sich aus den Gleichungen (8') und (10') der Wert Pa bestimmen.Knowing this value as well as the venous blood pressure, the value P a can be determined from equations (8 ') and (10').
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erkennungsmittel ausgebildet sind, das mittels des arteriellen Drucksensors erfasste Signal zu ermitteln, eine laufenden Mittelwertbildung und Varianzberechnung über einen bestimmten Zeitraum, z. B. eine Minute, durchzuführen und anhand der Auswertung von Mittelwert und Varianzwert auf das Vorhandensein oder Fehlen eines angeschlossenen arteriellen Drucksensors zu schließen. Das Fehlen dieses Anschlusses kann beispielsweise darauf zurückgeführt werden, dass die arterielle Druckableitung (mit dem ggf. darin befindlichen TP) nicht eingesetzt ist, so dass der arterielle Drucksensor nicht den Druck in dem extrakorporalen Blutkreislauf messen kann.In a further embodiment of the invention it is provided that the detection means are designed to determine the signal detected by means of the arterial pressure sensor, a running averaging and variance calculation over a certain period of time, for. B. one minute, and to close on the basis of the evaluation of mean and variance on the presence or absence of a connected arterial pressure sensor. The lack of this connection can be attributed, for example, to the fact that the arterial pressure discharge (with the TP possibly contained therein) is not used, so that the arterial pressure sensor can not measure the pressure in the extracorporeal blood circulation.
In einer alternativen oder zusätzlich anwendbaren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Erkennungsmittel ausgebildet sind, das mittels des arteriellen Drucksensors erfasste Drucksignal zu ermitteln, die Blutpumpe zu starten und zu stoppen, während das Blutschlauchsystem gefüllt ist, die Signaländerung des arteriellen Blutdrucks zu bestimmen und zu bewerten und basierend darauf auf das Fehlen oder Vorhandensein der arteriellen Druckableitung bzw. des Anschlusses des arteriellen Drucksensors zu schließen.In an alternative or additionally applicable embodiment, it is provided that the recognition means are designed to determine the pressure signal detected by the arterial pressure sensor, to start and stop the blood pump, while the blood tube system is filled, to determine the signal change of the arterial blood pressure, and based on the absence or presence of the arterial pressure discharge or the connection of the arterial pressure sensor.
Wird kein angeschlossener Drucksensor erkannt, wird die Blutflusskompensation mithilfe der oben beschriebenen Verfahren vorgenommen, wobei vorzugsweise Gleichung (1) verwendet wird, wobei für Pa ein erfindungsgemäß geschätzter Wert herangezogen wird.If no connected pressure sensor is detected, the blood flow compensation is performed using the methods described above, preferably using equation (1), using P a an estimated value according to the invention.
Andernfalls wird der gemessene Wert für Pa verwendet.Otherwise, the measured value for P a is used.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Korrektur eines eingestellten Wertes für den Blutfluss unter Verwendung des arteriellen Blutdruckes auf einen kompensierten Wert in einem Dialysegerät mit einem extrakorporalen Blutkreislauf, in dem ein Dialysator eine Blutpumpe sowie ein arterieller Drucksensor angeordnet sind, wobei erfasst wird, ob der Drucksensor an dem extrakorporalen Kreislauf angeschlossen ist oder nicht und wobei ein Wert für den arteriellen Blutdruck geschätzt wird, sofern festgestellt wird, dass dies nicht der Fall ist. Dabei kann der Wert für den kompensierten Blutfluss nach der obigen Gleichung (1) bestimmt werden.The present invention further relates to a method for correcting a set value for the blood flow using the arterial blood pressure to a compensated value in a dialysis machine with an extracorporeal blood circulation, in which a dialyzer, a blood pump and an arterial pressure sensor are arranged, is detected, whether the pressure sensor is connected to the extracorporeal circuit or not and where an arterial blood pressure value is estimated, if it is determined that this is not the case. In this case, the value for the compensated blood flow can be determined according to equation (1) above.
Der arterielle Blutdruck kann auf einen konstanten Wert, wie beispielsweise auf den Wert –200 mmHg geschätzt werden. Auch ist es möglich den arteriellen Blutdruck in Abhängigkeit des nutzerseitig eingestellten Blutflusses zu schätzen, wobei softwaremäßig bzw. in einem Speicher oder durch eine Berechnungseinheit ein entsprechender Zusammenhang zwischen dem arteriellen Blutdruck und dem eingestellten Blutfluss hinterlegt ist. Dabei können weitere Parameter eine Rolle spielen, insbesondere die Art der verwendeten Dialysekanüle und insbesondere deren Außendurchmesser und/oder der gemessene oder eingegebene Hämatokritwert des Blutes.Arterial blood pressure can be estimated to be a constant value, such as -200 mmHg. It is also possible to estimate the arterial blood pressure as a function of the blood flow set by the user, wherein a corresponding relationship between the arterial blood pressure and the adjusted blood flow is stored in software or in a memory or by a calculation unit. Other parameters may play a role here, in particular the type of dialysis cannula used and in particular its outer diameter and / or the measured or entered hematocrit value of the blood.
Auch ist es denkbar, wie oben ausgeführt, dass der arterielle Blutdruck in Abhängigkeit des venösen Blutdrucks im extrakorporalen Kreislauf geschätzt wird.It is also conceivable, as stated above, that the arterial blood pressure is estimated as a function of the venous blood pressure in the extracorporeal circulation.
Dabei ist es denkbar, dass folgende Beziehungen zur Anwendung kommen:
Zur Herleitung dieser Beziehungen verweisen wir auf die obigen Ausführungen.For the derivation of these relationships, we refer to the above statements.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Wert Pf,v berechnet wird, nachdem Blut in den extrakorporalen Kreislauf bis zum venösen Drucksensor eingeleitet wird, dann die venöse Druckklemme geöffnet wird und sodann bei stehender Blutpumpe der venöse Blutdruck Pv0 gemessen wird. Dabei ergibt sich der Wert von Pf,v aus der Beziehung Pf,v = Pv0 + 14,72. Zur Ermittlung dieser Gleichung verweisen wir ebenfalls auf die obigen Ausführungen.In a further embodiment of the method, it is provided that the value P f, v is calculated after blood is introduced into the extracorporeal circuit to the venous pressure sensor, then the venous pressure clamp is opened and then the venous blood pressure P v0 is measured when the blood pump is stationary , The value of P f, v results from the relation P f, v = P v0 + 14.72. To determine this equation, we also refer to the above statements.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Erkennung des Vorhandenseins oder Fehlens des Anschlusses des arteriellen Drucksensors das durch den arteriellen Drucksensor erfasste Drucksignal ermittelt wird und anhand einer laufenden Mittelwertbildung und Varianzberechnung über einen bestimmten Zeitraum geprüft wird, ob der Drucksensor anschgeschlossen ist oder nicht. Auch ist es denkbar, das durch den arteriellen Drucksensor erfasste Drucksignal zu ermitteln, während die Blutpumpe gestartet und wieder gestoppt wird. Das Drucksignal gibt Rückschlüsse auf das Vorhandensein oder Fehlen des Anschlusses des arteriellen Drucksensors bzw. der arteriellen Druckableitung.In a further embodiment of the method it is provided that for detecting the presence or absence of the connection of the arterial pressure sensor, the pressure signal detected by the arterial pressure sensor is determined and is checked based on a running averaging and variance calculation over a certain period of time, whether the pressure sensor is connected or Not. It is also conceivable to determine the pressure signal detected by the arterial pressure sensor, while the blood pump is started and stopped again. The pressure signal provides information on the presence or absence of the connection of the arterial pressure sensor or the arterial pressure discharge.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Erkennung, ob der Drucksensor angeschlossen ist, darauf basiert, dass der Drucksensor keinerlei Druckschwankungen misst, obwohl die Blutpumpe läuft, oder dass mit der Blutpumpe ein Druckpuls aufgegeben wird, der am Drucksensor nicht gemessen wird.In principle, it is conceivable that the detection of whether the pressure sensor is connected is based on the fact that the pressure sensor measures no pressure fluctuations, even though the blood pump is running, or that the blood pump delivers a pressure pulse which is not measured at the pressure sensor.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung und im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further details and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment described in the drawing and in the following.
Die einzige Figur zeigt einen extrakorporalen Blutkreislauf, der über eine venöse Nadel und eine arterielle Nadel an eine Fistel bzw. an einen Shunt des Patienten angeschlossen ist.The sole figure shows an extracorporeal blood circulation, which is connected via a venous needle and an arterial needle to a fistula or to a shunt of the patient.
Zunächst wird über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes User Interface des Dialysegerätes, in dem der extrakorporale Blutkreislauf gemäß der Figur eingesetzt ist, eingegeben, ob es sich bei dem Blutzugang um eine Fistel oder um einen Shunt handelt. Sodann erfolgt die Eingabe des gemessenen MAP, das heißt des mittleren Blutdrucks des Patienten.First, via a not shown in the drawing user interface of the dialysis machine, in which the extracorporeal blood circulation is used according to the figure, entered whether it is the blood access to a fistula or a shunt. Then, the input of the measured MAP, that is, the mean blood pressure of the patient takes place.
Ab dem Zeitpunkt der Bluterkennung durch den optischen Detektor
Wird festgestellt, dass keiner der Drucksensoren, das heißt weder der venöse noch der arterielle angeschlossen sind, wird eine Warnung ausgegeben, die den Anwender auffordert, beide Drucksensoren anzuschließen. Wird festgestellt, dass der venöse Drucksensor angeschlossen ist, der arterielle Drucksensor jedoch nicht, wird eine Warnung ausgegeben, die den Anwender auffordert, auch den arteriellen Drucksensor anzuschließen. Erfolgt dies nicht, läuft das Verfahren wie folgt weiter.If it is determined that none of the pressure sensors, that is, neither the venous nor the arterial, are connected, a warning is issued asking the user to connect both pressure sensors. If it is determined that the venous pressure sensor is connected but the arterial pressure sensor is not, a warning is issued prompting the user to also connect the arterial pressure sensor. If this is not the case, the procedure continues as follows.
Es wird bei laufender Blutpumpe während der normalen Dialysebehandlung der venöse Druck des Blutes im extrakorporalen Kreislauf, das heißt Pv gemessen. Sodann erfolgt die Bildung eines laufenden Mittelwertes von Pv.During normal dialysis treatment, the venous pressure of the blood in the extracorporeal circulation, that is to say P v, is measured while the blood pump is running. Then, the formation of a running average of P v .
Nach Gleichung (7') oder nach Gleichung (9') erfolgt die Berechnung, das heißt die Schätzung von Pa für die Fistel oder für den Shunt. Basierend auf diesen Werten kann dann mittels Gleichung (1) der Wert für den kompensierten Blutfluss, das heißt Qb bestimmt werden.According to equation (7 ') or according to equation (9'), the calculation, that is the estimation of P a for the fistula or for the shunt takes place. Based on these values, the value for the compensated blood flow, that is Q b , can then be determined by means of equation (1).
Dabei ist es denkbar, dass dieser Wert begrenzt wird auf den Bereich
Vorzugsweise wird das Kompensationsverfahren ausschließlich für die aktive Dialysephase, das heißt wenn Blut im System erkannt ist, die Blutpumpe läuft und die Dialyse alarmfrei ist, durchgeführt. Eine Kompensation in der Phase des Vorbereitens und der Reinfusion ist zwar denkbar, prinzipiell jedoch nicht notwendig.Preferably, the compensation method is performed exclusively for the active dialysis phase, that is, when blood is detected in the system, the blood pump is running and the dialysis is alarm-free. A compensation in the phase of preparation and reinfusion is conceivable, but in principle not necessary.
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff „ein” oder „eine” ein einziges der betreffenen Elemente, jedoch auch eine Mehrzahl dieser Elemente mit umfasst, d. h. nicht zwingend mit „ein/eine einzige(s)” gleichzusetzen ist.Finally, it should be noted that the term "a" or "an" used in the context of the invention encompasses a single of the elements concerned, but also a majority of these elements, that is to say, H. not necessarily equated with "a single one".
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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